Внешние и внутренние процессы формирования рельефа. Внутренние и внешние процессы земли

На протяжении времени он меняется под действием различных сил. Места, где когда-то были великие горы, становятся равнинами, а в некоторых областях возникают вулканы. Ученые стремятся объяснить, почему так происходит. И уже многое современной науке известно.

Причины трансформаций

Рельеф Земли — одна из самых интересных загадок природы и даже истории. Из-за того, как менялась поверхность нашей планеты, менялась и жизнь человечества. Изменения происходят под действием внутренних и внешних сил.

Среди всех форм рельефа выделяются большие и мелкие. Самые крупные из них — это материки. Считается, что сотни веков назад, когда человека еще не было, наша планета имела совершенно другой облик. Возможно, был всего один материк, который со временем раздробился на несколько частей. Затем они разделились снова. И появились все те материки, которые существуют сейчас.

Другой крупной формой стали океанические впадины. Считается, что раньше также было меньше океанов, но затем их стало больше. Некоторые ученые утверждают, что спустя сотни лет появятся новые. Другие же говорят, что вода затопит некоторые участки суши.

Изменяется рельеф планеты на протяжении долгих веков. Даже несмотря на то, что человек подчас сильно вредит природе, его деятельность не способна существенно изменить рельеф. Для этого нужны такие мощные силы, которые есть только у природы. Однако человек не может не только кардинально трансформировать рельеф планеты, но и остановить изменения, которые производит сама природа. Несмотря на то, что наука сделала большой шаг вперед, пока что невозможно обезопасить всех людей от землетрясений, извержений вулканов и многого другого.

Базовая информация

Рельеф Земли и основные формы рельефа привлекают пристальное внимание многих ученых. Среди основных разновидностей - горы, нагорья, шельфы и равнины.

Шельф — это те участки земной поверхности, которые скрыты под толщей воды. Очень часто они тянутся вдоль берегов. Шельф — это тот вид рельефа, который встречается только под водой.

Нагорья — это стоящие отдельно долины и даже системы хребтов. Многое из того, что называют горами, на самом деле является нагорьем. Например, Памир — это не гора, как считают многие. Также Тянь-Шань является нагорьем.

Горы — это самые грандиозные формы рельефа планеты. Они возвышаются над сушей более чем на 600 метров. Их вершины скрываются за облаками. Бывает так, что в теплых странах можно увидеть горы, пики которых покрыты снегом. Склоны обычно очень крутые, но некоторые смельчаки решаются по ним взобраться. Горы могут образовывать цепи.

Равнины — это стабильность. Жители равнин реже всего испытывают на себе изменения рельефа. Они почти не знают, что такое землетрясения, потому такие места считаются наиболее благоприятными для жизни. Настоящая равнина — это максимально плоская земная поверхность.

Внутренние и внешние силы

Влияние внутренних и внешних сил на рельеф Земли грандиозно. Если изучить, как менялась поверхность планеты на протяжении нескольких веков, то можно заметить, как то, что казалось вечным, исчезает. На смену ему приходит нечто новое. Внешние силы не способны изменить рельеф Земли так сильно, как внутренние. И первые, и вторые подразделяют на несколько видов.

Внутренние силы

Внутренние силы, которые изменяют рельеф Земли, невозможно остановить. Но в современном мире ученые из разных стран пытаются предсказать, когда и в каком месте будет землетрясение, где случится извержение вулкана.

К внутренним силам относят землетрясения, движения и вулканизм.

В итоге все эти процессы приводят к появлению новых гор и горных хребтов на суше и на дне океана. Кроме того, возникают гейзеры, горячие источники, цепи вулканов, уступы, трещины, впадины, обвалы, конусы вулканов и многое другое.

Внешние силы

Внешние силы не способны производить заметные трансформации. Однако не стоит упускать их из виду. К формирующим рельеф Земли, относятся следующие: работа ветра и текучих вод, выветривание, таяние ледников и, конечно, работа людей. Хотя человек, как было сказано выше, пока что не способен сильно изменить облик планеты.

Работа внешних сил приводит к созданию холмов и оврагов, котловин, дюн и барханов, речных долин, щебня, песка и многого другого. Вода способна очень медленно разрушить даже великую гору. И те камни, которые сейчас без труда находят на берегу, могут оказаться частью горы, бывшей некогда великой.

Планета Земля — это грандиозное творение, в котором продумано все до мелочей. На протяжении веков она менялась. Произошли кардинальные трансформации рельефа, и все это - под действием внутренних и внешних сил. Для того чтобы лучше понимать процессы, происходящие на планете, обязательно нужно знать о жизни, которую она ведет, не обращая внимания на человека.

Различные формы рельефа формируются под действием процессов, которые могут быть преимущественно внутренними или внешними.

Внутренние (эндогенные) — это процессы внутри Земли, в мантии, ядре, которые проявляются на поверхности Земли как разрушительные и созидательные. Внутренние процессы создают прежде всего крупные формы рельефа на поверхности Земли и определяют распределение суши и моря, высоту гор, резкость их очертаний. Результат их действия — глубинные разломы, глубинные складки и др.

Тектоническими (греческое слово «тектоника» означает строительство, строительное искусство) движениями земной коры называют перемещения вещества под влиянием процессов, происходящих в более глубоких недрах Земли. В результате этих движений возникают основные неровности рельефа на поверхности Земли. Зона проявления тектонических движений, которая распространяется до глубины около 700 км, получила название тектоносферы.

Своими корнями тектонические движения уходят в верхнюю мантию, так как причина глубинных тектонических движений — взаимодействие земной коры с верхней мантией. Их движущей силой является магма. Поток магмы, периодически устремляющийся к поверхности из недр планеты, обеспечивает процесс, называемый магматизмом.

В результате застывания магмы на глубине (интрузивный магматизм) возникают интрузивные тела (рис. 1) — пластовыеинтрузии (от лат. intrude — вталкиваю), дайки (от англ. dike , или dyke , буквально — преграда, стена из камня), батолиты (от греч. bathos - глубина и lithos - камень), штоки (нем. Stock , буквально — палка, ствол), лакколиты (греч. lakkos - яма, углубление и lithos - камень) и т. д.

Рис. 1. Формы интрузивных и эффузивных тел. Интрузии: I — батолит; 2 — шток; 3 — лакколит; 4 — лополит; 5 — дайка; 6 — силл; 7 — жила; 8 — паофиза. Эффузивы: 9 — лавовый поток; 10 — лавовый покров; 11 — купол; 12- некк

Пластовая интрузия - пластообразное тело застывшей на глубине магмы, имеющее форму слоя, контакты которого параллельны слоистости вмещающих горных пород.

Дайки - пластинообразные, четко ограниченные параллельными стенками тела интрузивных магматических пород, которые пронизывают вметающие их породы (или залегают несогласно с ними).

Батолит - крупный массив застывшей на глубине магмы, имеющий площадь, измеряемую десятками тысяч квадратных километров. Форма в плане обычно удлиненная или изометрическая (имеет приблизительно равные размеры по высоте, ширине и толщине).

Шток - интрузивное тело, в вертикальном разрезе имеющее форму колонны. В плане его форма изометричная, неправильная. От батолитов отличаются меньшими размерами.

Лакколиты - имеют грибообразную или куполообразную форму вышележащей поверхности и относительно плоскую нижнюю поверхность. Они образуются вязкими магмами, поступающими либо по дайкообразным подводящим каналам снизу, либо из силла, и, распространяясь по слоистости, приподнимают вмещающие вышележащие породы, не нарушая их слоистости. Лакколиты встречаются поодиночке либо группами. Размеры лакколитов сравнительно небольшие — от сотен метров до нескольких километров в диаметре.

Застывшая на поверхности Земли магма образует лавовые потоки и покровы. Это эффузивный тип магматизма. Современный эффузивный магматизм называется вулканизмом .

С магматизмом связано также возникновение землетрясений .

Платформа земной коры

Платформа (от франц. plat - плоский и forme - форма) — крупная (несколько тыс. км в поперечнике), относительно устойчивая часть земной коры, характеризующаяся очень низкой степенью сейсмичности.

Платформа имеет двухэтажное строение (рис. 2). Нижний этаж - фундамент — это древняя геосинклинальная область — образован метаморфизованными породами, верхний - чехол — морскими осадочными отложениями небольшой мощности, что свидетельствует о небольшой амплитуде колебательных движений.

Рис. 2. Строение платформы

Возраст платформ различен и определяется по времени становления фундамента. Наиболее древними являются платформы, фундамент которых образован смятыми в складки кристаллическими породами докембрия. Таких платформ на Земле десять (рис. 3).

Поверхность докембрийского кристаллического фундамента очень неровная. В одних местах он выходит на поверхность илизалегает вблизи нее, образуя щиты, в других - антеклизы (от греч. anti - против и klisis - наклонение) и синеклизы (от греч. syn — вместе, klisis - наклонение). Однако эти неровности перекрыты осадочными отложениями со спокойным, близким к горизонтальному залеганием. Осадочные породы могут быть собраны в пологие валы, куполовидные поднятия, ступенеобразные изгибы, а иногда наблюдаются и разрывные нарушения с вертикальным смешением пластов. Нарушения в залегании осадочных пород обусловлены неодинаковой скоростью и разными знаками колебательных движений блоков кристаллического фундамента.

Рис. 3. До кембрийские платформы: I — Северо-Американская; II — Восточно-Европейская; III — Сибирская; IV — Южно-Американская; V — Африкано-Аравийская; VI — Индийская; VII — Восточно-Китайская; VIII — Южно-Китайская; IX — Австралийская; X — Антарктическая

Фундамент более молодых платформ образован в периоды байкальской , каледонской или герцинской складчатости. Области мезозойской складчатости не принято называть платформами, хотя они и являются таковыми на сравнительно раннем этапе развития.

В рельефе платформам соответствуют равнины. Однако некоторые платформы испытали серьезную перестройку, выразившуюся в общем поднятии, глубоких разломах и крупных вертикальных перемещениях глыб относительно друг друга. Так возникли складчато-глыбовые горы, примером которых могут служить горы Тянь-Шань, где возрождение горного рельефа произошло во время альпийского орогенеза.

На протяжении всей геологической истории в континентальной земной коре происходило наращивание площади платформ и сокращение геосинклинальных зон.

Внешние (экзогенные) процессы обусловлены поступающей на Землю энергией солнечного излучения. Экзогенные процессы сглаживают неровности, выравнивают поверхности, заполняют понижения. Они проявляются на земной поверхности и как разрушительные, и как созидательные.

Разрушительные процессы - это разрушение горных пород, происходящее из-за перепада температур, действия ветра, размывания потоками воды, движущимися ледниками. Созидательные процессы проявляются в накоплении переносимых водой и ветром частиц в понижениях суши, на дне водоемов.

Самым сложным внешним фактором является выветривание.

Выветривание — совокупность естественных процессов, приводящих к разрушению горных пород.

Выветривание условно подразделяется на физическое и химическое.

Основными причинами физического выветривания являются колебания температуры, связанные с суточными и сезонными изменениями. В результате перепалов температур образуются трещины. Вода, попадающая в них, замерзая и оттаивая, расширяет трещины. Так происходит выравнивание выступов горных пород, появляются осыпи.

Важнейшим фактором химического выветривания также является вода и растворенные в ней химические соединения. При этом значительную роль играют климатические условия и живые организмы, продукты жизнедеятельности которых влияют на состав и растворяющие свойства воды. Большой разрушительной силой обладает и корневая система растений.

Процесс выветривания приводит к образованию рыхлых продуктов разрушения горных пород, которые называются корой выветривания. Именно на ней постепенно образуется почва.

Из-за выветривания поверхность Земли все время обновляется, стираются следы прошлого. В то же время внешние процессы создают формы рельефа, обусловленные деятельностью рек, ледников, ветра. Все они образуют специфические формы рельефа — речные долины, овраги, ледниковые формы и т. д.

Древние оледенения и формы рельефа, образованные ледниками

Следы самого древнего оледенения были обнаружены в Северной Америке в районе Великих озер, а затем в Южной Америке и в Индии. Возраст этих ледниковых отложений около 2 млрд лет.

Следы второго — протерозойского — оледенения (15 000 млн лет назад) выявлены в Экваториальной и Южной Африке и в Австралии.

В конце протерозоя (650-620 млн лет назад) произошло третье, наиболее грандиозное оледенение — доксмбрийскос, или скандинавское. Следы его встречаются почти на всех материках.

Существует несколько гипотез о причинах возникновения оледенений. Факторы, положенные в основу этих гипотез, можно подразделить на астрономические и геологические.

К астрономическим факторам , вызывающим похолодание на Земле, относятся:

• изменение наклона земной оси;
• отклонение Земли от ее орбиты в сторону удаления от Солнца;
• неравномерное тепловое излучение Солнца.

К геологическим факторам относят процессы горообразования, вулканическую деятельность, перемещение материков.

Согласно гипотезе дрейфа материков, огромные участки суши на протяжении истории развития земной коры периодически переходили из области теплого климата в области холодного климата, и наоборот.

Активизация вулканической деятельности, по мнению некоторых ученых, также приводит к изменению климата: одни считают, что это приводит к потеплению климата на Земле, а другие — что к похолоданию.

Ледники оказывают существенное влияние на подстилающую поверхность. Они сглаживают неровности рельефа и сносят обломки горных пород, расширяют речные долины. А кроме того, ледники создают специфические формы рельефа.

Различаются два вида рельефа, возникших благодаря деятельности ледника: созданный ледниковой эрозией (от лат. erosio — разъедание, разрушение) (рис. 4) и аккумулятивный (от лат. accumulatio — накопление) (рис. 5).

Ледниковой эрозией созданы троги, кары, цирки, карлинги, висячие долины, «бараньи лбы» и др.

Крупные древние ледники, переносящие крупные обломки горных пород, являлись мощными разрушителями горных пород. Они расширяли днища речных долин и делали более крутыми борта долин, по которым двигались. В результате такой деятельности древних ледников возникли троги или троговые долины - долины, имеющие U-образный профиль.

Рис. 4. Формы рельефа, созданные ледниковой эрозией

Рис. 5. Аккумулятивные формы ледникового рельефа

В результате раскалывания горных пород замерзающей в трещинах водой и выноса образовавшихся обломков сползающими вниз ледниками возникли кары — чашеобразные углубления кресловидной формы в привершинной части гор с крутыми скалистыми склонами и пологовогнутым днищем.

Большой развитый кар, имеющий выход в нижележащий трог, получил название ледникового цирка. Он располагается в верхних частях трогов в горах, где когда-либо существовали крупные долинные ледники. Многие цирки имеют крутые борта высотой в несколько десятков метров. Для днищ цирков характерны озерные котловины, выработанные ледниками.

Островершинные формы, образующиеся в ходе развития трех или более каров но разные стороны от одной горы, называются карлингами. Часто они имеют правильную пирамидальную форму.

В местах, где крупные долинные ледники принимали небольшие ледники-притоки, образуются висячие долины.

«Бараньи лбы» - это небольшие округлые холмы и возвышенности, сложенные плотными коренными породами, которые были хорошо отполированы ледниками. Их склоны асимметричны: склон, обращенный вниз по движению ледника, немного круче. Часто на поверхности этих форм имеется ледниковая штриховка, причем штрихи ориентированы по направлению движения ледника.

К аккумулятивным формам ледникового рельефа относят моренные холмы и гряды, озы, друмлины, зандры и др. (см. рис. 5).

Моренные гряды - валообразные скопления продуктов разрушения горных пород, отложенных ледниками, высотой до нескольких десятков метров, шириной до нескольких километров и, в большинстве случаев, длиной во много километров.

Часто край покровного ледника не был ровным, а разделялся на довольно четко обособленные лопасти. Вероятно, во время отложения этих морен край ледника длительное время находился почти в неподвижном (стационарном) состоянии. При этом формировалась не одна гряда, а целый комплекс гряд, холмов и котловин.

Друмлины — вытянутые холмы, по форме напоминающие ложку, перевернутую выпуклой стороной кверху. Эти формы состоят из материала отложенной морены, а в некоторых (но не во всех) случаях имеют ядро из коренных пород. Друмлины обычно встречаются большими группами — по нескольку десятков или даже сотен. Большинство этих форм рельефа имеет размеры 900-2000 м в длину, 180-460 м в ширину и 15-45 м в высоту. Валуны на их поверхности нередко ориентированы длинными осями по направлению движения льда, которое осуществлялось от крутого склона к пологому. По-видимому, друмлины формировались, когда нижние слои льда утрачивали подвижность из-за перегрузки обломочным материалом и перекрывались движущимися верхними слоями, которые перерабатывали материал отложенной морены и создавали характерные формы друмлинов. Такие формы широко распространены в ландшафтах основных морен областей покровного оледенения.

Зандровыеравнины сложены материалом, принесенным потоками талых ледниковых вод, и обычно примыкают к внешнему краю конечных морен. Эти грубосортированные отложения состоят из песка, гальки, глины и валунов (максимальный размер которых зависел от транспортирующей способности потоков).

Озы - это длинные узкие извилистые гряды, сложенные в основном сортированными отложениями (песком, гравием, галькой и др.), протяженностью от нескольких метров до нескольких километров и высотой до 45 м. Озы формировались в результате деятельности подледниковых потоков талых вод, протекавших по трещинам и промоинам в теле ледника.

Камы - это небольшие крутосклонные холмы и короткие гряды неправильной формы, сложенные сортированными отложениями. Эта форма рельефа может быть образована как водно-ледниковыми потоками, так и просто текучей водой.

Многолетняя, или вечная, мерзлота — толщи мерзлых горных пород, не оттаивающих в течение долгого времени — от нескольких лет до десятков и сотен тысяч лет. Многолетняя мерзлота влияет на рельеф, так как вода и лед имеют разную плотность, вследствие чего замерзающие и оттаивающие породы подвержены деформации.

Наиболее распространенный тип деформации мерзлых грунтов — пучение, связанное с увеличением объема воды при замерзании. Возникающие при этом положительные формы рельефа называются буграми пучения. Высота их обычно не более 2 м. Если бугры пучения образовались в пределах торфянистой тундры, то их обычно называют торфяными буграми.

Летом верхний слой многолетней мерзлоты оттаивает. Лежащая ниже мерзлота мешает талой воде просачиваться вниз; вода, если не находит стока в реку или озеро, остается на месте до осени, когда снова замерзает. В результате талая вода оказывается между водонепроницаемым слоем постоянной мерзлоты снизу и постепенно нарастающим сверху вниз слоем новой, сезонной мерзлоты. Лсд занимает больший объем, чем вода. Вода, оказавшись между двумя слоями льда под огромным давлением, ищет выход в сезонномерзлом слое и прорывает его. Если она изливается на поверхность, образуется ледяное поле - наледь. Если же на поверхности плотный мохово-травяной покров или слой торфа, вода может не прорвать его, а только приподнять,
растекшись пол ним. Замерзнув затем, она образует ледяное ядро бугра; постепенно нарастая, такой бугор может достигнуть высоты 70 м при диаметре до 200 м. Такие формы рельефа называются гидролакколитами (рис. 6).

Рис. 6. Гидролакколит

Работа текучих вод

Под текучими водами понимают всю воду, стекающую по поверхности суши, начиная от мелких струек, возникающих во время дождей или таяния снега, до самых крупных рек, например Амазонки.

Текучие воды являются самым мощным из всех внешних факторов, преобразующих поверхность материков. Разрушая горные породы и перенося продукты их разрушения в виде гальки, песка, глины и растворенных веществ, текучие воды способны в течение миллионов лет сравнять с землей самые высокие горные хребты. При этом вынесенные ими в моря и океаны продукты разрушения горных пород служат главным материалом, из которого возникают мощные толщи новых осадочных пород.

Разрушительная деятельность текучих вод может иметь форму плоскостного смыва или линейного размыва.

Геологическая деятельность плоскостного смыва заключается в том, что дождевые и талые воды, стекающие по склону, подхватывают мелкие продукты выветривания и сносят их вниз. Таким образом склоны выполаживаются, а продукты смыва отлагаются внизу.

Под линейным размывом понимают разрушительную деятельность водных потоков, текущих в определенном русле. Линейный размыв приводит к расчленению склонов оврагами и речными долинами.

В районах, где имеются легко растворимые горные породы (известняк, гипс, каменная соль), образуются карстовые формы — воронки, пещеры и пр.

Процессы, вызванные действием силы тяжести. К процессам, вызванным действием силы тяжести, относят прежде всего оползни, обвалы и осыпи.

Рис. 7. Схема оползня: 1 — первоначальное положение склона; 2 — ненарушенная часть склона; 3 — оползень; 4 — поверхность скольжения; 5 — тыловой шов; 6- надоползневый уступ; 7- подошвы оползня; 8- родник (источник)

Рис. 8. Элементы оползня: 1 — поверхность скольжения; 2 — тело оползня; 3 — стенка срыва; 4 — положение склона до оползневого смешения; 5 — коренные породы склона

Массы земли могут сползать по склонам с едва заметной скоростью. В других случаях скорость смешения продуктов выветривания оказывается более высокой (например, метры в сутки), иногда большие объемы горных пород обрушиваются со скоростью, превышающей скорость экспресса.

Обвалы происходят локально и приурочены к верхнему поясу гор с резко расчлененным рельефом.

Оползни (рис. 7) возникают, когда природными процессами или людьми нарушается устойчивость склона. Силы связности грунтов или горных пород оказываются в какой-то момент меньше, чем сила тяжести, и вся масса приходит в движение. Элементы оползня представлены на рис. 8.

В ряде горных узлов вместе с осыпанием обвал является ведущим склоновым процессом. В нижних поясах гор обвалы приурочены к склонам, активно подмываемым водотоками, либо к молодым тектоническим разрывным нарушениям, выраженным в рельефе в виде отвесных и очень крутых (более 35°) склонов.

Обвалы масс горных пород могут иметь катастрофический характер, представляющий опасность для судов и прибрежных поселений. Обвалы и осыпи вдоль дорог препятствуют работе транспорта. В узких долинах они могут нарушить сток и привести к затоплению.

Осыпи в горах случаются довольно часто. Осыпание тяготеет к верхнему поясу высокогорий, а в нижнем поясе проявляется лишь на склонах, подмываемых водотоками. Преобладающими формами осыпания являются «шелушение» всего склона или значительного его участка, а также интегральный процесс обваливания со скальных стенок.

Работа ветра (эоловые процессы)

Под работой ветра понимается изменение поверхности Земли под влиянием движущихся воздушных струй. Ветер может разрушать горные породы, переносить мелкий обломочный материал, собирать его в определенных местах или отлагать на поверхности земли ровным слоем. Чем больше скорость ветра, тем сильнее производимая им работа.

Песчаный холм, образованный в результате ветровой деятельности, — это дюна.

Дюны распространены повсюду, где на поверхность выходят незакрепленные пески, а скорость ветра достаточна для их перемещения.

Их размеры определяются объемом поступающего песка, скоростью ветра и крутизной склонов. Максимальная скорость движения дюн — около 30 м в год, а высота — до 300 м.

Форму дюн определяют направление и постоянство ветра, а также особенности окружающего ландшафта (рис. 9).

Барханы - рельефные подвижные образования из песка в пустынях, навеваемые ветром и не закрепленные корнями растений. Они возникают, только когда направление преобладающего ветра достаточно постоянно (рис. 10).

Барханы могут достигать в высоту от полуметра до 100 метров. По форме напоминают подкову или серп, а в поперечном разрезе имеют длинный и пологий наветренный склон и короткий подветренный.

Рис. 9. Формы дюн в зависимости от направления ветра

Рис. 10. Барханы

В зависимости от режима ветров скопления барханов принимают различные формы:

• барханные гряды, вытянутые вдоль господствующих ветров или их равнодействующей;
• барханные цепи, поперечные взаимопротивоположным ветрам;
• барханные пирамиды и т. п.

Не будучи закрепленными, барханы под действием ветров могут менять форму и перемешаться со скоростью от нескольких сантиметров до сотен метров в год.

Рельеф - это совокупность неровностей земной поверхности разного масштаба, называемых формами рельефа.

Рельеф формируется в результате воздействия на литосферу внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных) процессов.

Процессы, формирующие рельеф и связанные с ними стихийные явления.

Влияние эндогенных процессов на формирование рельефа

С внутренними процессами связаны различные тектонические движения земной коры, создающие формы рельефа Земли, магматизм, землетрясения. Тектонические движения проявляются в медленных вертикальных колебаниях земной коры, в образовании складок горных пород и разломов. Медленные вертикальные колебательные движения – поднятия и опускания земной коры – совершаются непрерывно и повсеместно. С ними связано отступление, и наступление моря на сушу. Например, Скандинавский полуостров медленно поднимается, а южное побережье Северного моря наоборот опускается. Магматизм связан, прежде всего, с глубинными разломами, пересекающими земную кору и уходящими в мантию. Например, озеро Байкал находится в зоне Байкальского или Монгольского разлома, который пересекает Центральную Азию, Восточную Сибирь и уходит плоть до Чукотского полуострова. Если магма поднимается по жерлу, или узкому каналу на пересечении разломов, образуются возвышения или вулканы с воронкообразным расширением наверху, которое называется кратером. Большинство вулканов имеет конусообразную форму (Ключевская Сопка, Фудзияма, Эльбрус, Арарат, Везувий, Кракатау, Чимборасо). Вулканы делятся на действующие и потухшие. Большинство действующих вулканов расположено в зонах тектонических разломов, и там где не закончилось формирование земной коры. С эндогенными процессами также связаны и землетрясения – внезапные удары, сотрясения и смещения пластов и блоков земной коры. Очаги землетрясений или эпицентры приурочены к зонам разломов. В большинстве случаев центры землетрясений находятся на глубине первых десятков км в земной коре. Возникающие в очаге упругие волны, достигая поверхности, вызывают образование трещин, колебание ее вверх – вниз, смещение в горизонтальном направлении. Интенсивность землетрясений оценивается по двенадцати - бальной шкале, названной в честь немецкого ученого Рихтера. При катастрофических землетрясениях, в считанные секунды изменяется рельеф, в горах происходят обвалы и оползни, разрушаются здания, гибнут люди. Землетрясения на побережье и дне океанов являются причиной – цунами или гигантских волн.

Складки - волнообразные изгибы пластов земной коры, созданные совместным действием вертикальных и горизонтальных движений в земной коре. Складка, пласты которой выгнуты кверху, называется антиклинальной складкой, или антиклиналью. Складка, пласты которой прогнуты книзу, называется синклинальной складкой, или синклиналью. Синклинали и антиклинали - две основные формы складок. Небольшие и относительно простые по строению складки выражаются в рельефе невысокими компактными хребтами (например, Сунженский хребет северного склона Большого Кавказа).

Более крупные и сложные по строению складчатые структуры представлены в рельефе крупными горными хребтами и разделяющими их понижениями (Главный и Боковой хребты Большого Кавказа). Еще более крупные складчатые сооружения, состоящие из множества антиклиналей и синклиналей, образуют мегаформы рельефа типа горной страны, например Кавказские горы, Уральские горы и т. п. Эти горы называют складчатыми.

Разрывные нарушения (разломы) - это различные нарушения сплошности горных пород, часто сопровождающиеся перемещением разорванных частей относительно друг друга. Простейшим видом разрывов являются единичные более или менее глубокие трещины. Наиболее крупные разрывные нарушения, распространяющиеся на значительную длину и ширину, называют глубинными разломами.

В зависимости от того, как перемещались разорванные блоки в вертикальном направлении, выделяют сбросы и надвиги. Совокупности сбросов и надвигов составляют горсты и грабены. В зависимости от размеров они образуют отдельные горные хребты (например, Столовые горы в Европе) или горные системы и страны (например, Алтай, Тянь-Шань).

Вулкан - совокупность процессов и явлений, вызванных внедрением магмы в земную кору и излиянием ее на поверхность. Из глубинных магматических очагов извергаются на землю лава, горячие газы, пары воды и обломки горных пород. В зависимости от условий и путей проникновения магмы на поверхность различают три типа вулканических извержений.

Площадные извержения привели к образованию обширных лавовых плато. Наиболее крупные из них - это плато Декан на полуострове Индостан и Колумбийское плато.

Трещинные извержения происходят по трещинам иногда большой протяженности. В настоящее время вулканизм этого типа проявляется в Исландии и на дне океанов в районе срединных океанических хребтов.

Извержения центрального типа связаны с определенными участками, как правило, на пересечении двух разломов и происходят по сравнительно узкому каналу, который называется жерло. Это наиболее распространенный тип. Вулканы, образующиеся при таких извержениях, называются слоистыми, или стратовулканами. Они имеют вид конусообразной горы, на вершине которой находится кратер.

Примеры таких вулканов: Килиманджаро в Африке, Ключевская Сопка, Фудзияма, Этна, Гекла в Евразии.

Экзогенные процессы - геологические процессы, происходящие на поверхности Земли и в самых верхних частях земной коры (выветривание, эрозия, деятельность ледников и др.); обусловлены главным образом энергией солнечной радиации, силой тяжести и жизнедеятельностью организмов.

Эрозия (от лат. erosio - разъедание) - разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.

Часто, особенно в зарубежной литературе, под эрозией понимают любую разрушительную деятельность геологических сил, таких, как морской прибой, ледники, гравитация; в таком случае эрозия выступает синонимом денудации. Для них, однако, существуют и специальные термины: абразия (волновая эрозия), экзарация (ледниковая эрозия), гравитационные процессы, солифлюкция и т. д. Такой же термин (дефляция) используется параллельно с понятием ветровая эрозия, но последнее гораздо более распространено.

По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную. Нормальная имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к дегр адации почв и сопровождается заметным изменением рельефа.

По причинам выделяют естественную и антропогенную эрозию.

Следует отметить, что антропогенная эрозия не всегда является ускоренной, и наоборот.

Работа ледников - рельефообразующая деятельность горных и покровных ледников, состоящая в захвате частиц горных пород движущимся ледником, переносе и отложении их при таянии льда.

Виды выветривания почвы

Выветривание - совокупность сложных процессов качественного и количественного преобразования горных пород и слагающих их минералов, приводящий к образованию почвы. Происходит за счет действия на литосферу гидросферы, атмосферы и биосферы. Если горные породы длительное время находятся на поверхности, то в результате их преобразований образуется кора выветривания. Различают три вида выветривания: физическое (механическое), химическое и биологическое.

Физическое выветривание - это механическое измельчение горных пород без изменения их химического строения и состава. Физическое выветривание начинается на поверхности горных пород, в местах контакта с внешней средой. В результате перепадов температур в течении суток на поверхности горных пород образуются микротрещины, которые, со временем, проникают все больше вглубь. Чем больше разница температур в течении суток, тем быстрее происходит процесс выветривания. Следующим шагом в механическом выветривании является попадание в трещины воды, которая при замерзании увеличивается в объеме на 1/10 своего объема, что способствует еще большему выветриванию породы. Если глыбы горных пород попадают, например, в реку, то там они медленно стачиваются и измельчаются под воздействием течения. Селевые потоки, ветер, сила тяжести, землетрясения, извержения вулканов так же содействуют физическому выветриванию горных пород. Механическое измельчение горных пород приводит к пропусканию и задерживанию породой воды и воздуха, а также значительному увеличению площади поверхности, что создает благоприятные условия для химического выветривания.

Химическое выветривание - это совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнейшее разрушение горных пород и качественного изменения их химического состава с образованием новых минералов и соединений. Важнейшими факторами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода - энергичный растворитель горных пород и минералов. Основная химическая реакция воды с минералами магматических пород - гидролиз, приводит к замене катионов щелочных и щелочноземельных элементов кристаллической решетки на ионы водорода диссооциированных молекул воды.

Биологическое выветривание производят живые организмы (бактерии, грибки, вирусы, роющие животные, низшие и высшие растения и т. д.).

Рельеф Земли

Формы рельефа Земли

Рельеф - это совокупность всех неровностей зем­ной поверхности, различных по происхождению, фор­ме, размерам.

Самые крупные планетарные формы рельефа - ре­льеф первого порядка - материки (положительные формы) и впадины океанов (отрицательные формы). Горы и равнины на суше и на дне океанов составляют рельеф второго порядка. Они, в свою очередь, подра­зделяются на более мелкие формы.

Материки различаются по высоте, океаны - по глубине.

Рельеф материков

В рельефе материков выделяются горные пояса и равнины. Крупнейшие горные пояса — Альпийско-Гималайский в Евразии (включает Альпы, Кавказ, Памир, Тян-Шань, Гималаи и другие горные систе­мы) и Восточно-Тихоокеанский (Кордилъеры-Анды) в Америке. Самые высокие горы мира: г. Джомо­лунгма (Эверест) в Гималаях — 8848 м над уровнем моря, г. Чогори в Каракоруме — 8611 м, пик Победы в Тян-Шане — 7439 м, пик Исмаила Самани (пик Коммунизма) на Памире — 7431 м, г. Аконкагуа в Андах — 6959 м. Горные сооружения приурочены к складчатым областям.

Наиболее крупные по площади равнины располо­жены в Евразии (Восточно-Европейская, Западно-

Сибирская, Великая Китайская равнины и Индо- Гангская низменность), в Северной Америке (Великие и Центральные равнины), в Южной Америке (Ама­зонская и Ла-Платская низменности). Все они при­урочены к устойчивым участкам земной коры — плат­формам.

Рельеф дна океанов

В рельефе дна океанов выделяется несколько зон: шельф, материковый склон, глубоководные желоба, островные дуги, океаническое ложе с подводными равнинами и горами и срединно-океанические хреб­ты.

Зона шельфа — это подводные окраинные части материков с глубиной до 200 м. В воды шельфовой зоны Мирового океана проникает больше солнечного света, чем в его глубинные части, поэтому она отлича­ется наибольшей биопродуктивностью. Здесь ведётся добыча полезных ископаемых, прежде всего нефти и газа. Переходной зоной от шельфа к океаническому ложу является материковый склон.

Срединно-океанические хребты образуют единую систему горных цепей, общей протяжённостью бо­лее 60 тыс. км. Существует несколько таких хребтов: Срединно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский и Восточно-Тихоокеанский, Аравийско-Индийский, Африкано-Антарктический, хребет Геккеля.

Глубоководных желобов в настоящее время из­вестно 35. Наиболее крупные из них: Марианский, Филиппинский, Курило-Камчатский, Японский, Чилийский, Пуэрто-Рико, Зондский и др. Больше всего желобов в Тихом океане. Впадина с наибольшей глубиной 11022 м расположена также в Тихом океане (в Марианском жёлобе).

Факторы, влияющие на формирование рельефа

Разнообразие рельефа Земли объясняется взаимо­действием эндогенных (внутренних) и экзогенных (внешних) процессов. Внутренние силы, обладая мощ­ной энергией, создают в основном крупные формы ре­льефа, внешние — их разрушают и создают неболь­шие по размерам формы рельефа.

До сих пор мы рассматривали внутренние рельефообразующие факторы, такие как движения земной коры, складкообразование и др. Эти процессы обусловлены действием внутренней энергии Земли. В результате создаются крупные формы рельефа, такие как горы и равнины. На уроке вы узнаете, как формировался и продолжает формироваться рельеф под воздействием внешних геологических процессов.

Рельефообразующие процессы

Было бы неверным считать, что рельеф нашей планеты сформировался в те древние геологические эпохи под воздействием внутренних (эндогенных) сил. Даже в таких стабильных формах земной поверхности, как платформы, происходят изменения под воздействием внешних факторов. Все рельефообразующие процессы можно разделить на две большие группы: внутренние (эндогенные) и внешние (экзогенные).

К основным экзогенным процессам, изменяющим рельеф нашей страны, можно отнести выветривание, оледенение, деятельность текучих вод и ветровые процессы (см. рис. 1).

Рис. 1. Внешние рельефообразующие факторы

Выветривание

Выветривание - это процесс разрушения и изменения горных пород под влиянием механического и химического воздействия атмосферы, грунтовых и поверхностных вод и организмов.

Горные породы разрушаются при перепадах температур вследствие того, что минералы, из которых они состоят, имеют различные коэффициенты теплового расширения. Со временем в некогда монолитной породе появляется трещины. В них проникает вода, которая при отрицательных температурах замерзает и, превращаясь в лёд, буквально «разрывает» горные породы. Происходит их разрушение, а вместе с этим «сглаживание» форм рельефа. Такие процессы называются физическим выветриванием . Наиболее интенсивно они протекают в горах, где на поверхность выходят твердые монолитные породы. Скорость процессов физического выветривания (около 1 мм в год), казалось бы, очень не велика. Однако за миллионы лет горы снизятся уже на 1 километр. Таким образом, для полного разрушения высочайших гор Земли Гималаев потребовалось бы 10 млн лет. По геологическим меркам это весьма непродолжительный временной промежуток (см. рис. 2).

Рис. 2. Физическое выветривание

Над разрушением горных пород трудятся и другие силы - химические . Просачиваясь по трещинам, вода постепенно растворяет горные породы (см. рис. 3).

Рис. 3. Растворение горных пород

Растворяющая способность воды увеличивается при содержании в ней различных газов. Некоторые породы (гранит, песчаник) водой не растворяются, другие (известняк, гипс) растворяются весьма интенсивно. Если вода проникает вдоль трещин в слои растворимых горных пород, то эти трещины расширяются. В тех местах, где водорастворимые породы находятся близко к поверхности, на ней наблюдаются многочисленные провалы, воронки и котловины. Это карстовые формы рельефа (см. рис. 4).

Рис. 4. Карстовые формы рельефа

Карст - это процесс растворения горных пород.

Карстовые формы рельефа развиты на Восточно-Европейской равнине, Предуралье, Урале и Кавказе.

Горные породы могут разрушаться и в результате жизнедеятельности живых организмов (растения камнеломки и др.). Это биологическое выветривание .

Одновременно с процессами разрушения идет перенос продуктов разрушения в пониженные участки, таким образом, рельеф сглаживается.

Оледенение

Рассмотрим, как четвертичное оледенение сформировало современный рельеф нашей страны. Ледники сохранились на сегодняшний день только лишь на арктических островах и на высочайших вершинах России (см. рис. 5).

Рис. 5. Ледники в горах Кавказа

Спускаясь по крутым склонам, ледники формируют особый, ледниковый рельеф . Такой рельеф распространен в России и там, где нет современных ледников, - в северных частях Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин. Это результат древнего оледенения, возникшего в четвертичную эпоху из-за похолодания климата (см. рис. 6).

Рис. 6. Территория древних ледников

Крупнейшими центрами оледенения в то время были Скандинавские горы, Полярный Урал, острова Новая Земля, горы полуострова Таймыр. Толщина льда на Скандинавском и Кольском полуостровах достигала 3-х километров.

Оледенение возникало не один раз. Оно надвигалось на территорию наших равнин несколькими волнами. Ученые считают, что было, примерно 3-4 оледенения, которые сменялись межледниковыми эпохами. Последний ледниковый период закончился примерно 10 тысяч лет назад. Наиболее значительным было оледенение на Восточно-Европейской равнине, где южный край ледника достиг 48º-50º с. ш.

К югу количество осадков уменьшалось, поэтому в Западной Сибири оледенение достигло всего лишь 60º с. ш., а восточнее Енисея из за небольшого количества снега было ещё меньше.

В центрах оледенения, откуда двигались древние ледники, широко распространены следы деятельности в виде особых форм рельефа - Бараньих лбов. Это выступы горных пород с царапинами и шрамами на поверхности (склоны, обращенные навстречу движения ледника, пологие, а противоположные - крутые) (см. рис. 7).

Рис. 7. Бараний лоб

Под действием собственного веса ледники распространялись далеко от центра своего формирования. По пути своего следования они сглаживали рельеф. Характерный ледниковый рельеф наблюдается в России на территории Кольского полуострова, Тиманского кряжа, республики Карелия. Движущийся ледник соскабливал с поверхности мягкие рыхлые породы и даже крупные, твердые обломки. Вмерзшие в лед глина и твёрдые породы образовывали морену (отложения из обломков горных пород, образованные ледниками при их движении и таянии). Эти породы откладывались в более южных районах, где ледник таял. В результате образовались моренные холмы и даже целые моренные равнины - Валдайская, Смоленско-Московская.

Рис. 8. Образование морены

Когда климат в течение длительного времени не менялся, ледник останавливался на месте и вдоль его края накапливались единичные морены. В рельефе они представлены изогнутыми рядами длиной в десятки или иногда даже и в сотни километров, например Северные Увалы на Восточно-Европейской равнине (см. рис. 8).

При таянии ледников образовывались потоки талых вод, которые перемывали морену, поэтому в областях распространения ледниковых холмов и гряд, и особенно вдоль края ледника накапливались водно-ледниковые наносы. Песчаные плоские равнины, возникшие по окраинам тающего ледника, называются - зандровыми (от нем. «зандр» - песок). Примерами зандровых равнин являются Мещерская низменность, Верхневолжская, Вятско-Камская низина (см. рис. 9).

Рис. 9. Образование зандровых равнин

Среди равнинно-низменных холмов широко распространены водно-ледниковые формы рельефа, озы (от шведск. «оз» - гряда). Это узкие гряды, высотой до 30 метров и протяженностью до нескольких десятков километров, по форме напоминающие железнодорожные насыпи. Они сформировались в результате оседания на поверхности рыхлых наносов, образованных протекавшими по поверхности ледников реками (см. рис. 10).

Рис. 10. Образование озов

Деятельность текучих вод

Вся вода, протекающая по суше, под действием силы тяжести также формирует рельеф. Постоянные водотоки - реки - образуют речные долины. С временными водотоками, образующимися после проливных дождей, связано образование оврагов (см. рис. 11).

Рис. 11. Овраг

Зарастая, овраг превращается в балку. Наиболее развитую балочно-овражную сеть имеют склоны возвышенностей (Среднерусской, Приволжской и др.). Хорошо разработанные речные долины характерны для рек, протекающих вне границ последних оледенений. Текучие воды не только разрушают горные породы, но и накапливают речные наносы - гальку, гравий, песок и ил (см. рис. 12).

Рис. 12. Накопление речных наносов

Из них состоят речные поймы, протягивающиеся полосами вдоль русел рек (см. рис. 13).

Рис. 13. Строение речной долины

Иногда широта пойм колеблется от 1,5 до 60 км (например, у Волги) и зависит от размеров рек (см. рис. 14).

Рис. 14. Ширина Волги на различных участках

Вдоль речных долин располагаются традиционные места поселения людей и формируется особый вид хозяйственной деятельности - животноводство на пойменных лугах.

На низменностях, испытывающих медленные тектонические опускания, происходят обширные разливы рек и блуждания их русел. В результате формируются равнины, построенные речными наносами. Наиболее распространен такой рельеф на юге Западной Сибири (см. рис. 15).

Рис. 15. Западная Сибирь

Различают два вида эрозии - боковую и донную. Глубинная эрозия направлена на врезание потоков в глубину и преобладает у горных рек и рек плоскогорий, именно поэтому здесь образуются глубокие речные долины с крутыми склонами. Боковая эрозия направлена на размытие берегов и характерна для равнинных рек. Говоря о воздействии воды на рельеф, можно рассмотреть и воздействие моря. При наступлении морей на затопленную сушу, горизонтальными слоями накапливаются осадочные горные породы. Поверхность равнин, с которых море отступило давно, сильно изменена текучими водами, ветром, ледниками (см. рис. 16).

Рис. 16. Отступание моря

Равнины, относительно недавно покинутые морем, имеют относительно плоский рельеф. В России это Прикаспийская низменность, а также многие равнинные участки вдоль берегов Северного Ледовитого океана, часть низменных равнин Предкавказья.

Деятельность ветра

Деятельность ветра также создает определённые формы рельефа, которые получили название эоловые . Эоловые формы рельефа образуются на открытых пространствах. В таких условиях ветер переносит большое количество песка и пыли. Зачастую небольшой кустик является достаточной преградой, скорость ветра снижается, и песок падает на землю. Так образуется вначале маленькие, а затем большие песчаные холмы - барханы и дюны. В плане бархан имеет форму полумесяца, причем своей выпуклой стороной он обращён к ветру. С изменением направления ветра меняется и ориентация бархана. Формы рельефа, связанные с ветром, распространены главным образом на Прикаспийской низменности (барханы), на Балтийском побережье (дюны) (см. рис. 17).

Рис. 17. Образование бархана

Много мелких обломков и песка ветер сдувает с оголённых горных вершин. Многие выносимые им песчинки снова ударяются о скалы и способствуют их разрушению. Можно наблюдать причудливые фигуры выветривания - останцы (см. рис. 18).

Рис. 18. Останцы - причудливые формы рельефа

С деятельностью ветра связано формирование особых пород - лёсов. - это рыхлая, пористая, пылеватая порода (см. рис. 19).

Рис. 19. Лёс

Лесом покрыты большие территории в южных частях Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин, а также в бассейне реки Лены, где не было древних ледников (см. рис. 20).

Рис. 20. Территории России, покрытые лёсом (показаны желтым цветом)

Считается, что формирование лёса связано с навеванием пыли и сильными ветрами. На лёсе образуются наиболее плодородные почвы, однако он легко размывается водой и в нем появляются самые глубокие овраги.

Подведем итоги

Формирование рельефа происходит под влиянием как внешних, так и внутренних сил. Внутренние силы создают крупные формы рельефа, а внешние силы разрушают их, преобразуя в более мелкие. Под действием внешних сил осуществляется как разрушительная, так и созидательная работа.

Список литературы

География России. Природа. Население. 1 ч. 8 класс / В. П. Дронов, И. И. Баринова, В. Я Ром, А. А. Лобжанидзе. В. Б. Пятунин, Е. А. Таможняя. География России. Природа. Население. 8 класс. Атлас. География России. Население и хозяйство. - М.: Дрофа, 2012. В. П.Дронов, Л. Е Савельева. УМК (учебно-методический комплект) «СФЕРЫ». Учебник «Россия: природа, население, хозяйство. 8 класс». Атлас.

Влияние внутренних и внешних процессов на формирование рельефа. Внешние силы, изменяющие рельеф. Выветривание. . Выветривание. Оледенение на территории России. Физика барханов, или как образуются песчаные волны.

Домашнее задание

Верно ли утверждение: «Выветривание - это процесс разрушения горных пород под воздействием ветра»? Под воздействием каких сил (внешних или внутренних) вершины Кавказских гор и Алтая приобрели остроконечную форму?